JPH09180981A

JPH09180981A - 反射防止膜及びその形成方法、並びに半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH09180981A
Application number: JP33353795A
Authority: JP
Inventors: Akira Tokui; 晶徳井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の反射防止膜では、短波長の露光光の散
乱を十分低減できず、レジストパターンを所望形状に形
成することができない。【解決手段】基板１上にゲート絶縁膜８を形成し、こ
のゲート絶縁膜８上にＳｉＨ₄を原料ガスとしてＣＶＤ
法によりアモルファスシリコン膜９を形成した後、Ｓｉ
Ｈ₄の原料ガスにＮＨ₃ガスを添加し、反射防止膜１０と
なる窒素ドープトアモルファスシリコン膜を形成する。
このとき、反射防止膜１０の反射率が１０％以下となる
ＮＨ₃ガスの流量を調節する。次にレジスト膜１１を形
成し、露光光を照射する。このとき、反射防止膜１０の
反射率は１０％以下に設定されているので、レジスト膜
１１は現像することによって所定形状のレジストパター
ン１５となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の反射を抑える
反射防止膜の構造に関するものであり、またこの反射防
止膜の形成方法、さらにこの反射防止膜を用いた半導体
装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において
は、基板上に配線層を形成し、この配線上にレジスト膜
を塗布した後、所定の露光用光源を用いて所定パターン
をレジスト膜に露光する。その後、現像によって所定パ
ターンのレジストパターンが形成する。さらに、このレ
ジストパターンをマスクとして、基板上の配線層をエッ
チングするという工程が用いられていた。

【０００３】しかしながら、下地の配線層などに段差が
ある場合、レジスト膜に所定のパターンを露光する際
に、下地の配線層の段差の斜面部で反射した露光光がレ
ジスト膜内を散乱するため、レジストパターンの形状が
所望の形状から変形してしまうという問題点があった。

【０００４】この問題点について、図６に基づいて説明
する。図６は従来の半導体装置の製造方法における一工
程を順次示す断面図である。これらの図において、１は
基板、２ｂはこの基板１上に形成された所定パターン２
ａを覆うように形成された配線層、３はこの配線層２ｂ
上に形成されたレジスト膜、４はこのレジスト膜３を露
光するための露光光の方向、５はこの露光光によって形
成されたレジストパターンである。まず、図６（ａ）に
示されるように、基板１上に配線層２ｂを形成した後、
この配線層２ｂ上にレジスト膜３を形成する。次に、こ
のレジスト膜３の所定の位置に露光光４を照射すると、
配線層２ｂに生じている段差の斜面部（図中Ｘの円内で
示される領域）において、露光光が本来レジスト膜３の
露光されるべきでない箇所を露光することとなる。

【０００５】その後、図６（ｂ）に示されるように、こ
のレジスト膜３を現像すると、レジストパターン５が得
られる。しかしながら、上述したように露光されるべき
でない箇所が露光されているのでこのレジストパターン
５は所望形状とすることができず、このレジストパター
ン５を用いては、配線層２ｂを所定の形状にエッチング
することができないという問題点が生じる。この問題点
を解決する手法としてレジスト膜３の下の配線層２ｂの
段差の斜面部での露光光の散乱を防止するための反射防
止膜を形成する方法がある。

【０００６】また、図７は、反射防止膜を用いた半導体
装置の製造方法における一工程を順次示す断面図であ
る。まず、図７に示されるように基板１の上に配線層２
ｂを形成し、この配線層２ｂ上に露光光４の波長を吸収
する有機材料よりなる反射防止膜６を形成する。次に、
この反射防止膜６上にレジスト膜３を形成する。

【０００７】このようにレジスト膜３下に反射防止膜６
を形成することにより、段差に生じる斜面部Ｘの領域に
おいて、露光光４が入射した場合においても、図７
（ａ）に示されるように露光光４が散乱することなく、
所定パターンにレジスト膜３を露光することが可能とな
る。その後図７（ｂ）に示されるようにレジスト膜３を
現像することにより、所定形状のパターンを有するレジ
ストパターン５を得ることができる。

【０００８】しかしながら、上記反射防止膜６を形成す
る方法においては、レジストパターン５は所定形状に形
成できるものの、レジストパターン５と反射防止膜６と
がともに有機系の材料より形成されていることから、レ
ジスト膜３の現像時に図７（ｂ）に示すように反射防止
膜６もエッチング除去されることとなり、アンダカット
部分Ｙ（図中Ｙの円内で示される領域）が生じてしま
う。このアンダカット部分Ｙが生じることにより、半導
体装置のパターンの微細化が進むと、レジストパターン
５が剥がれてしまうという問題が発生する。

【０００９】また、上述した問題を解決するために有機
系の反射防止膜６に代えて、無機系の材料であるアモル
ファスシリコンを反射防止膜６として用いる方法が考案
されている。このように反射防止膜６に無機系の材料で
あるアモルファスシリコンを用いることにより、現像時
のアンダカット部分Ｙの発生を防ぐことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにアモルファスシリコンからなる反射防止膜は、
露光波長としてｇ線（波長４３６ｎｍ）の光を用いた場
合には、露光光の散乱を低減させることはできるもの
の、半導体装置の微細化に伴って、短波長の露光光、例
えばｉ線（波長３６５ｎｍ）やＫｒＦエキシマレーザ光
（波長２４８ｎｍ）を露光光に用いられる場合には、露
光光の散乱を十分低減することができず、レジストパタ
ーンを所望の形状に形成できないという課題が発生す
る。

【００１１】本発明は係る課題を解決するためになされ
たもので、短波長の光においても、光の散乱を防ぐこと
ができる反射防止膜の構造及びその形成方法を提供する
ことを目的とする。

【００１２】また、この反射防止膜を用いた半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
反射防止膜は、窒素ドープトアモルファスシリコン膜か
らなることを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明の請求項２記載の反射防止膜
の形成方法は、シラン系ガスを原料ガスに用い、この原
料ガスに窒素を構成元素として含む化合物ガスを添加
し、ＣＶＤ法により反射防止膜となる窒素ドープトアモ
ルファスシリコン膜を形成することを特徴とするもので
ある。

【００１５】本発明の請求項３記載の反射防止膜の形成
方法は、窒素ドープトアモルファスシリコン膜の膜上の
反射率をその複素屈折率をパラメータとして求め、次に
ここで求められた反射率が所定値以下となるパラメータ
の複素屈折率の範囲を求め、反射防止膜となる窒素ドー
プトアモルファスシリコン膜をその複素屈折率が上記範
囲内となる条件で形成するようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１６】本発明の請求項４記載の反射防止膜の形成
方法は、窒素ドープトアモルファスシリコン膜の膜上の
反射率をその複素屈折率をパラメータとして求め、次に
ここで求められた反射率が所定値以下となるパラメータ
の複素屈折率の範囲を求め、反射防止膜となる窒素ドー
プトアモルファスシリコン膜をその複素屈折率が上記範
囲内となるように原料ガスであるシラン系ガスに添加さ
れる窒素を構成元素として含む化合物ガスの量を調整
し、ＣＶＤ法により反射防止膜となる窒素ドープトアモ
ルファスシリコン膜を形成することを特徴とするもので
ある。

【００１７】さらに、本発明の請求項５記載の反射防止
膜の形成方法は、請求項２又は４記載の反射防止膜の形
成方法において、窒素を構成元素として含む化合物ガス
をアンモニアガスとしたことを特徴とするものである。

【００１８】本発明の請求項６記載の半導体装置の製造
方法は、請求項２〜５のいずれかに記載の反射防止膜の
形成方法により反射防止膜を形成し、この反射防止膜上
にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜を写真製版
技術によってパターン化することを特徴とするものであ
る。

【００１９】また、本発明の請求項７記載の半導体装置
の製造方法は、原料ガスとしてシラン系ガスを用い、Ｃ
ＶＤ法によりシリコン膜を形成した後、このシリコン膜
の表面に請求項２、４または５項のいずれかに記載の反
射防止膜の形成方法によって窒素ドープトアモルファス
シリコン膜からなる反射防止膜を形成し、この反射防止
膜上にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜を写真
製版技術によってパターン化することを特徴とするもの
である。

【００２０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．本発明の実施の形態１について半導体装
置の製造方法における一工程であるアモルファスシリコ
ン膜からなるトランジスタゲートを形成する工程を一例
として説明する。図１は本発明の実施の形態１である半
導体装置の製造方法を順次示す製造工程断面図であっ
て、この図において、１は例えばシリコン等からなる基
板、７はこの基板１の表面に形成された酸化膜等からな
る素子分離酸化膜、８は上記基板１上に形成され、厚さ
約１０ｎｍのＳｉＯ₂からなるゲート酸化膜である。

【００２１】９はこのゲート酸化膜８上に形成され、ゲ
ート電極となる厚さ約１００ｎｍのアモルファスシリコ
ン膜、１０はこのアモルファスシリコン膜９上に形成さ
れ、厚さ約２５ｎｍの窒素ドープトアモルファスシリコ
ン膜からなる反射防止膜、１１はこの反射防止膜１０上
に形成された厚さ約８６０ｎｍのレジスト膜、１２はこ
のレジスト膜１１に所定パターン１３を写真製版によっ
て形成するためのフォトマスクである。１４はこのレジ
スト膜１０を露光するための露光光、１５は上記レジス
ト膜１１が写真製版によって所定パターン形状となった
レジストパターンである。

【００２２】以下、この実施の形態１による半導体装置
の製造方法について説明する。まず、図１（ａ）に示さ
れるように、局所酸化法により素子分離酸化膜７を形成
する。次に、図１（ｂ）に示されるようにゲート酸化膜
８をＣＶＤ法等により形成した後、このゲート酸化膜８
上にＣＶＤ法にてゲート電極となるアモルファスシリコ
ン膜９及び反射防止膜１０となる窒素ドープトアモルフ
ァスシリコン膜をＣＶＤ装置内に供給するガスを切り換
えることによって連続的に堆積する。

【００２３】このＣＶＤ法によるアモルファスシリコン
膜９及び窒素ドープトアモルファスシリコン膜の堆積方
法について以下詳細に説明する。まず、基板１を５００
〜６００℃に加熱し、シラン系ガスであるシラン（Ｓｉ
Ｈ₄）ガスを約８００ｓｃｃｍ、及びドーパントである
例えばリン（Ｐ）を含んだガスであるＰＨ₃（０．１
％）／Ａｒ混合ガスを約１００〜８００ｓｃｃｍ、ＣＶ
Ｄ装置内に供給する。このとき、ＳｉＨ₄は基板１の表
面で化学気相反応を起こしアモルファスシリコン膜９が
基板１上に堆積される。また、このときＳｉＨ₄ととも
にドーパントであるリンを含んだガスを混入させるの
は、堆積されるアモルファスシリコン膜９がゲート配線
として良好な電気特性を満たすようにするためである。

【００２４】次に、ドーパントを含むガスの供給を止め
ＳｉＨ₄ガスを約３２０ｓｃｃｍ窒素を構成元素として
含むガス、例えばアンモニア（ＮＨ₃）ガスを約３０〜
６０ｓｃｃｍ、ＣＶＤ装置内に供給する。このときアモ
ルファスシリコン膜９の表面で化学気相反応を起こし、
このアモルファスシリコン膜９上に反射防止膜１０とな
る窒素ドープトアモルファスシリコン膜が堆積される。

【００２５】図２は、上述したアモルファスシリコン膜
９と窒素ドープトアモルファスシリコン膜を連続的に堆
積する場合におけるガスの切り換えを示す図であって、
図３はアモルファスシリコン膜及び窒素ドープトアモル
ファスシリコン膜の堆積速度を示す図である。これらの
図において、０≦ｔ≦ｔ₀の範囲ではアモルファスシリ
コン膜９が堆積され、ｔ₀≦ｔ≦ｔ₁の範囲では窒素ドー
プトアモルファスシリコン膜が堆積される。従ってＣＶ
Ｄ装置に供給されるガスを切り換えることによって、こ
れらの膜が連続的に堆積できる。

【００２６】次に、図１（ｃ）に示されるように、基板
１の反射防止膜１０上にレジスト膜１１を塗布した後、
所定パターン１３が形成されたフォトマスク１２を用い
て、露光光をレジスト膜１１に照射し、所定パターンに
露光する。このとき、窒素ドープトアモルファスシリコ
ン膜からなる反射防止膜１０によって段差部からの散乱
は十分防ぐことができる。

【００２７】次に、図１（ｄ）に示されるように、レジ
スト膜１１を現像し、所定パターン形状のレジストパタ
ーン１５が形成される。その後、図示しないがレジスト
パターン１５が所定のパターン形状に形成されているの
で、このレジストパターン１５をマスクとして、反射防
止膜１０及びアモルファスシリコン膜９のエッチングを
行い、このレジストパターン１５を所定の方法を用いて
除去することによって、所定形状のゲート配線が形成さ
れることとなる。

【００２８】上述したように、反射防止膜１０として無
機系材料からなる窒素ドープトアモルファスシリコン膜
を用いることにより、レジスト膜１１の現像時にアンダ
カット部分が生じることはなく、さらに露光光としてｇ
線光のみならずｉ線光及びＫｒＦエキシマ光等の短波長
の露光光を用いた場合においても露光光の散乱を防ぐこ
とができる。

【００２９】以下、反射防止膜１０の反射防止機能につ
いて説明する。一般に、反射防止膜１０としての機能を
果たすためには、膜厚や光の波長の他、反射防止膜の材
料の複素屈折率や下地の材料又はレジスト膜１１の複素
屈折率等を考慮する必要があるが、最適な反射防止特性
を得るためには、これら諸条件を総合的に考慮しなけれ
ばならない。

【００３０】まず、窒素ドープトアモルファスシリコン
膜の反射特性について詳細に説明する。上述したように
アモルファスシリコン膜の堆積時に原料ガスのＳｉＨ₄
ガスとともにＮＨ₃ガスを供給し、このＮＨ₃ガスの量を
制御することによって、アモルファスシリコン膜中の窒
素濃度の制御が可能となり、この窒素濃度の制御によっ
て窒素ドープトアモルファスシリコン膜の光学的特性が
制御できる。

【００３１】図４はＮＨ₃ガスの流量を変化させて得た
窒素ドープトアモルファスシリコン膜の複素屈折率（Ｎ
＝ｎ−ｉｋ）のｎ、ｋ値を測定した結果を示す。ここで
ｎは通常の屈折率、ｋは消衰係数であって、またここで
は、露光光として、ｉ線光及びＫｒＦエキシマレーザ光
を用い測定を行い、この結果に基づいて説明する。この
図４により、ＳｉＨ₄の流量３２０ｓｃｃｍに対し、Ｎ
Ｈ₃の流量３０〜６０ｓｃｃｍを供給することによっ
て、ｉ線光では２．５≦ｎ≦３．３、０．３≦ｋ≦１．
１、の範囲に制御でき、またＫｒＦエキシマ光では、
２．０≦ｎ≦２．４、０．８≦ｋ≦１．６の範囲に制御
できることとなる。従って、窒素ドープトアモルファス
シリコン膜においては膜中の窒素濃度により複素屈折
率、つまり反射防止膜１０である窒素ドープトアモルフ
ァスシリコン膜上の反射率が異なることとなる。

【００３２】次に、本発明の反射防止膜１０の複素屈折
率及び反射率の関係について説明する。一般に光が膜内
で多重反射した時の膜の反射率Ｍｒｅｆは、下記数式
（１）に示されるような関数となる。

【００３３】

【数１】

【００３４】ここで、ｔｏｐは反射率を求める膜とその
上の膜との間の反射率、ｂｏｔｔｏｍは反射率を求める
膜とその下の膜との間の反射率、δは反射率を求める膜
内での光の往復による位相の変化量である。また、膜が
多層となっている場合においては、上記数式（１）にお
いて、下層の膜からの多重反射した時の反射率を順次求
めていけば上層の膜の反射率が得られることとなる。

【００３５】次に、図１（ｃ）の構造において、反射防
止膜１０上の反射率を求める。ここで各膜の界面のフレ
ネル係数Ｒ及び各膜内での光の往復による位相変化量δ
を下記数式（２）及び数式（３）に示す。

【００３６】

【数２】

【００３７】

【数３】

【００３８】ここで、Ｎは添え字で示している膜の複素
屈折率、ｄは添え字で示している膜の膜厚（ここで、添
え字ｓｕｂはシリコン基板１、ＳｉＯはゲート酸化膜
８、α−ｓｉはアモルファスシリコン膜９、ａｒｃは反
射防止膜１０、ｒｅｓｉｓｔはレジスト膜１１を示
す）。また、λは露光光の真空中の波長である。

【００３９】上記フレネル係数Ｒは、その絶対値が無限
の膜厚の各膜を重ねた界面における反射率である。ま
た、膜内で多重反射したときの膜の反射率Ｍｒｅｆを求
める際には、位相も考慮する必要があるので、上記数式
（１）の変数ｔｏｐ等にはフレネル係数Ｒが用いられる
こととなる。従って、絶縁膜上のその膜内で、多重反射
したときの反射率Ｍｒｅｆ１は、上記数式（１）におけ
るｔｏｐ、ｂｏｔｔｏｍに数式（２）のＲ_sio、Ｒ_subを
代入し、δにδ_sioを代入することにより、上記数式
（４）に示されるような関数として得られることにな
る。

【００４０】

【数４】

【００４１】次に、ゲート酸化膜８上からアモルファス
シリコン膜９中への多重反射したときの反射率Ｍｒｅｆ
２を、上記数式（１）より求める。ここで、ｔｏｐには
数式（２）のＲα_-siを代入し、またアモルファスシリ
コン膜９下の多重反射を考慮する必要から、ｂｏｔｔｏ
ｍには、ゲート酸化膜８上の多重反射を考慮した反射率
Ｍｒｅｆ１が代入されることとなる。また、δにはδα
_-siが代入され、アモルファスシリコン膜９上の反射率
は数式（５）に示されるような関数となる。

【００４２】

【数５】

【００４３】次に、反射防止膜１０上からのレジスト膜
１１中へ多重反射したときの反射率Ｍｒｅｆ３を数式
（５）と同様に求め、反射防止膜１０上の反射率は数式
（６）に示されるような関数となる。

【００４４】

【数６】

【００４５】ところで、写真製版においてはｇ線光、ｉ
線光、ＫｒＦ光が用いられるがそれぞれの各数値は異な
るけれども考え方は同一なので、ここではｉ線光を例に
とり説明する。ここで各膜の複素屈折率はＮ_sub＝６．
５５−２．６５ｉ、Ｎ_sio＝１．４７、Ｎα_-si＝４．６
３−２．８５ｉ、Ｎ_resist＝１．７２−０．０２ｉであ
る。従って、数式（６）に数式（２）（３）（４）
（５）を代入することによって、反射防止膜１０の反射
率Ｍｒｅｆ３が得られる。また、反射防止膜１０以外の
複素屈折率Ｎ、及び、膜厚ｄ、並びに露光光の波長λは
定数として規定されるので、反射防止膜１０の反射率Ｍ
ｒｅｆ３は反射防止膜の複素屈折率Ｎ_arc、膜厚ｄ_arcの
関数となる。

【００４６】従って、反射防止膜１０の反射率は、その
膜の複素屈折率、つまりｎ、ｋ値及び膜厚によって決定
されることとなる。

【００４７】図５は、上述した結果より反射防止膜の膜
厚を約２５ｎｍとして、反射防止膜の複素屈折率のｎ、
ｋ値をパラメーターとして求めた反射防止膜１０上の反
射率の等高線を示す図である。この図において露光光と
して（ａ）はｉ線光、（ｂ）はＫｒＦエキシマレーザ光
を用いたものである。反射防止膜の反射率は、反射防止
膜１０上のレジストの種類、特性により異なるものの、
一般的に１０％以下が好ましいものとすると、この図中
の斜線で示す領域内となるようにｎ、ｋ値を決定すれば
よい。

【００４８】つまり、上述した製造方法によって形成さ
れた窒素ドープトアモルファスシリコン膜はｉ線光にお
いては、前述したように２．５≦ｎ≦３．３、０．３≦
ｋ≦１．１、また、ＫｒＦエキシマレーザ光において
は、２．０≦ｎ≦２．４、０．８≦ｋ≦１．６であるの
で、これらの窒素ドープトアモルファスシリコン膜の反
射率は１０％以下となるため、反射防止膜としての十分
な機能を有するものである。

【００４９】また、本発明の実施の形態１においては、
露光光としてｉ線光及びＫｒＦエキシマレーザ光につい
てのみ説明したがこれに限るものでなく、例えばｇ線光
についても同様のシミュレーションを行い、反射防止膜
として適した範囲のｎ、ｋ値を求めた後、ＣＶＤ装置に
原料ガスとともに供給するＮＨ₃ガスの流量を調整し、
形成される窒素ドープトアモルファスシリコン膜中の窒
素濃度を制御することによってこの範囲内のｎ、ｋ値を
有する窒素ドープトアモルファスシリコン膜が形成でき
る。従って、この窒素ドープトアモルファスシリコン膜
はｇ線光においても十分な反射防止機能を有する。

【００５０】また今回のシミュレーションにおいて、反
射防止膜１０の膜厚を２５ｎｍとして複素屈折率を求め
たがこの膜厚に限ることなくこのプロセスを適用するデ
バイスに適した膜厚を用い、シミュレーションをおこな
い複素屈折率を求めた後ＣＶＤ装置に供給するＮＨ₃の
量を調整することによって反射防止機能を充分有すると
ともにデバイスに適した膜厚の反射防止膜とすることが
できる。

【００５１】またこの実施の形態に示したＳｉＨ₄ガス
及びＮＨ₃ガスの流量は一例であってＮＨ₃ガスの流量の
範囲をさらに拡げることによってｎ、ｋ値の制御域を拡
大することができ、さらにデバイスに適した反射防止膜
１０が形成できる。さらに、この実施の形態において
は、ＮＨ₃ガスを用いて説明したがこれに限るものでな
くアモルファスシリコン膜のＣＶＤ法による形成時に膜
中に窒素をドーピングできるガス、つまり窒素を構成元
素として含む化合物であればよい。

【００５２】また、本発明の実施の形態１の半導体装置
の製造方法ではゲート配線となるアモルファスシリコン
膜９上に反射防止膜１０である窒素ドープトアモルファ
スシリコン膜を形成する工程において、ＣＶＤ装置内に
供給するガスを切り換えることにより反射防止膜１０が
連続的に形成できるので、工程数を増やすことなく、反
射防止膜１０が形成できるので、半導体装置の製造工程
の効率化を図ることができる。

【００５３】さらに、本発明の実施の形態１において
は、アモルファスシリコン膜９をゲート配線にパターニ
ングする工程を用いて説明したがこれに限るものでな
く、上述した考え方に基づき反射防止膜１０を形成すれ
ば、反射防止膜１０下の膜はアモルファスシリコン膜９
に限るものではないことは言うまでもない。

【００５４】また、上述した反射防止膜１０は半導体装
置に用いたものについて説明したが、同じような原理を
用いてレンズの反射防止膜にも用いることができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の反射防止膜にお
いては、窒素ドープトアモルファスシリコン膜によって
形成されているので、光の波長にかかわらずその膜上の
反射率を抑制することができるという効果を有する。

【００５６】また、本発明の請求項２記載の反射防止膜
の形成方法においては、原料ガスであるシラン系ガスに
窒素を構成元素として含む化合物ガスを添加することに
よって、光の波長にかかわらずその膜上の反射率を抑制
することができる、窒素ドープトアモルファスシリコン
膜からなる反射防止膜が形成できるという効果を有す
る。

【００５７】さらに、本発明の請求項３記載の反射防止
膜の形成方法においては、反射防止膜上の反射率が所定
値以下となる窒素ドープトアモルファスシリコン膜の複
素屈折率を求め、この複素屈折率となるように形成する
ことによって所定値以下の反射率を有する反射防止膜を
得ることができるという効果を有する。

【００５８】また、本発明の請求項４記載の反射防止膜
の形成方法においては、原料ガスであるシラン系ガスに
添加される窒素を構成元素として含む化合物ガスの量を
調節することにより、所定値以下の反射率を有する窒素
ドープトアモルファスシリコン膜が形成できるため、反
射防止機能を有する反射防止膜を確実に得ることができ
るという効果を有する。

【００５９】本発明の請求項５記載の反射防止膜の形成
方法においては、窒素を構成元素として含む化合物ガス
として、アンモニアガスを用いることによってＣＶＤ法
により反射防止機能を有する窒素ドープトアモルファス
シリコン膜が形成できるという効果を有する。

【００６０】また、本発明の請求項６記載の半導体装置
の製造方法においては、反射防止膜として窒素ドープト
アモルファスシリコン膜を用いることによって、レジス
ト膜を露光する際に充分な反射防止効果が得られるの
で、レジスト膜を所定パターンに形成できるとともに、
現像時に反射防止膜がエッチングされることないので、
パターンが微細化してもレジストパターンが剥がれるこ
とがなく、素子の微細化や高密度化を進めることができ
るという効果を有する。

【００６１】また、本発明の請求項７記載の半導体装置
の製造方法においては、ＣＶＤ法によって原料ガスとし
てシラン系ガスを用いてシリコン膜を形成した後、この
原料ガス中に窒素を構成元素として含むガスを添加する
ことによって窒素ドープトアモルファスシリコン膜から
なる反射防止膜を連続的に形成できるため、工程数を増
やすことなく反射防止膜が形成できるので、半導体装置
の製造工程の効率化を図ることができるという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１である半導体装置の製
造工程を示す製造工程断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１を説明するためのＣＶ
Ｄ装置へのガス供給を示す模式図である。

【図３】本発明の実施の形態１を説明するための窒素
ドープトアモルファスシリコン膜の堆積速度を示す図で
ある。

【図４】本発明の実施の形態１を説明するためのＣＶ
Ｄ装置に供給されるＮＨ₃ガス量の変化による複素屈折
率の測定結果を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態１を説明するための露光
光がｉ線光の場合の反射防止膜の複素屈折率と反射率と
の関係を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態２を説明するための露光
光がＫｒＦエキシマレーザ光の場合の反射防止膜の複素
屈折率と反射率との関係を示す図である。

【図７】従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明
するための製造工程断面図である。

【符号の説明】

９アモルファスシリコン膜、１０反射防止膜、１１
レジスト膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窒素ドープトアモルファスシリコン膜か
らなることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２】シラン系ガスを原料ガスに用い、この原
料ガスに窒素を構成元素として含む化合物ガスを添加
し、ＣＶＤ法により反射防止膜となる窒素ドープトアモ
ルファスシリコン膜を形成することを特徴とする反射防
止膜の形成方法。
【請求項３】窒素ドープトアモルファスシリコン膜の
膜上の反射率をその複素屈折率をパラメータとして求
め、次にここで求められた反射率が所定値以下となるパ
ラメータの複素屈折率の範囲を求め、反射防止膜となる
窒素ドープトアモルファスシリコン膜をその複素屈折率
が上記範囲内となる条件で形成するようにしたことを特
徴とする反射防止膜の形成方法。
【請求項４】窒素ドープトアモルファスシリコン膜の
膜上の反射率をその複素屈折率をパラメータとして求
め、次にここで求められた反射率が所定値以下となるパ
ラメータの複素屈折率の範囲を求め、反射防止膜となる
窒素ドープトアモルファスシリコン膜をその複素屈折率
が上記範囲内となるように原料ガスであるシラン系ガス
に添加される窒素を構成元素として含む化合物ガスの量
を調整し、ＣＶＤ法により反射防止膜となる窒素ドープ
トアモルファスシリコン膜を形成することを特徴とする
請求項２記載の反射防止膜の形成方法。
【請求項５】窒素を構成元素として含む化合物ガスを
アンモニアガスとしたことを特徴とする請求項２又は４
記載の反射防止膜の形成方法。
【請求項６】請求項２〜５のいずれかに記載の反射防
止膜の形成方法により反射防止膜を形成し、この反射防
止膜上にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜を写
真製版技術によってパターン化することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
【請求項７】原料ガスとしてシラン系ガスを用い、Ｃ
ＶＤ法によりシリコン膜を形成した後、このシリコン膜
の表面に請求項２、４または５項のいずれかに記載の反
射防止膜の形成方法によって窒素ドープトアモルファス
シリコン膜からなる反射防止膜を形成し、この反射防止
膜上にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜を写真
製版技術によってパターン化することを特徴とする半導
体装置の製造方法。